Διαμόρφωση QAM για συνδέσεις μικροκυμάτων

1. Τι είναι το QAM;

Η διαμόρφωση είναι μια τεχνική μετάδοσης δεδομένων που μεταδίδει ένα σήμα μηνύματος σε έναν άλλο φορέα υψηλότερης συχνότητας, αλλάζοντας τον φορέα ώστε να μοιάζει περισσότερο με το μήνυμα. Το Quadrature Amplitude Modulation (QAM) είναι μια μορφή διαμόρφωσης που χρησιμοποιεί δύο φορείς - μετατόπιση σε φάση κατά 90 μοίρες - και ποικίλους ρυθμούς συμβόλων (δηλαδή, μεταδιδόμενα bit ανά σύμβολο) για την αύξηση της απόδοσης. Ο πίνακας σε αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου (Σχήμα 1) περιγράφει τα διάφορα κοινά επίπεδα διαμόρφωσης, τα σχετικά bit / σύμβολο και τη βελτίωση της αυξητικής χωρητικότητας πάνω από το επόμενο βήμα χαμηλότερης διαμόρφωσης.

 

Πίνακας διαμόρφωσης CableFree QAM

2. Πρέπει όλοι οι χειριστές που χρησιμοποιούν backhaul μικροκυμάτων να χρησιμοποιούν QAM υψηλότερης τάξης;

Τα QAM υψηλότερης τάξης δεν είναι απαραίτητα απαραίτητα για όλους τους φορείς εκμετάλλευσης δικτύου. Ωστόσο, οι διαμορφώσεις υψηλότερης τάξης παρέχουν μία μέθοδο απόκτησης υψηλότερης απόδοσης δεδομένων και είναι ένα χρήσιμο εργαλείο για την κάλυψη των απαιτήσεων χωρητικότητας LTE backhaul.

3. Ποιο είναι το κύριο πλεονέκτημα της χρήσης QAM υψηλότερης τάξης με ραδιόφωνα μικροκυμάτων;
Το κύριο πλεονέκτημα είναι η αυξημένη χωρητικότητα ή υψηλότερη απόδοση. Ωστόσο, η βελτίωση της χωρητικότητας μειώνεται με κάθε υψηλότερο βήμα διαμόρφωσης (δηλαδή, από τη μετακίνηση από 1024QAM σε 2048QAM η βελτίωση είναι μόνο περίπου 10 τοις εκατό!), Οπότε η πραγματική ικανότητα των διαμορφώσεων υψηλότερης τάξης μόνο για την αντιμετώπιση του στόχου αύξησης της χωρητικότητας είναι πολύ περιορισμένη. Θα χρειαστούν άλλες τεχνικές.

4. Ποιες είναι οι ανταλλαγές QAM υψηλότερης τάξης στην απόδοση RF;
Πρώτον, με κάθε βήμα αύξησης του QAM, η απόδοση RF του ραδιοκυμάτων μικροκυμάτων μειώνεται σύμφωνα με την αναλογία Carrier-to-Interference (C / I). Για παράδειγμα, η μετάβαση από 1024QAM σε 2048QAM θα ​​προκαλέσει αύξηση 5 dB σε C / I (Εικόνα 2). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το σύνδεσμο μικροκυμάτων να έχει πολύ μεγαλύτερη ευαισθησία στις παρεμβολές, καθιστώντας πιο δύσκολο τον συντονισμό των συνδέσμων και τη μείωση της πυκνότητας του συνδέσμου. Μαζί με αυτήν την αύξηση του θορύβου φάσης θα υπάρξει αύξηση του κόστους πολυπλοκότητας του σχεδιασμού.

Ανταλλαγές διαμόρφωσης CableFree QAM

Επίσης, αυξάνοντας από 1024QAM σε 2048QAM, το κέρδος του συστήματος θα μειωθεί από πάνω από 80 dB σε λίγο πάνω από 75 dB (Σχήμα 2). Με πολύ χαμηλότερο κέρδος συστήματος οι σύνδεσμοι μικροκυμάτων θα πρέπει να είναι μικρότεροι και θα πρέπει να χρησιμοποιούνται μεγαλύτερες κεραίες - αυξάνοντας το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας και εισάγοντας πρόσθετα προβλήματα σχεδιασμού συνδέσμων και πορείας.

Όλα τα παραπάνω είναι αποτελέσματα γραμμικών συναρτήσεων: υποβαθμίζονται σε σχέση ένας προς έναν με τη μετάβαση σε QAM υψηλότερης τάξης. Εν τω μεταξύ, οι αυξήσεις χωρητικότητας που προέρχονται από QAM υψηλότερης τάξης είναι η συνάρτηση μιας καμπύλης ισοπέδωσης: Κάθε αύξηση του σταδίου QAM οδηγεί σε μειωμένη ποσοστιαία αύξηση της χωρητικότητας σε σύγκριση με τις προηγούμενες αυξήσεις του QAM. Τα οφέλη προστιθέμενης χωρητικότητας μειώνονται όταν εξετάζουμε το πρόσθετο κόστος υψηλότερου C / I και χαμηλότερου κέρδους συστήματος.

5. Χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε Adaptive Coding and Modulation (ACM) ενώ χρησιμοποιείτε QAM υψηλότερης τάξης;
Το ACM πρέπει να εφαρμοστεί κατά τη χρήση QAM υψηλής παραγγελίας για την αντιστάθμιση του χαμηλότερου κέρδους συστήματος. Ωστόσο, ενώ το ACM βοηθά στον μετριασμό των επιπτώσεων της δυσκολότερης διάδοσης κατά τη χρήση διαμορφώσεων υψηλότερης τάξης, δεν μπορεί να βοηθήσει στην αντιστάθμιση του αυξημένου C / I.

6. Τι δίνει εδώ στην CableFree ένα "heads-up" όταν άλλες εταιρείες μεγάλων ονομάτων φαίνεται να υποστηρίζουν την τεχνολογία;
Το CableFree συνειδητοποιεί ότι οι διαμορφώσεις υψηλότερης τάξης δεν είναι πανάκεια - μια θεραπεία για όλους. Ενώ κάθε μικρή βελτίωση της τεχνολογίας στην απόδοση μπορεί να βοηθήσει, η εστίαση σε τεχνολογίες που αυξάνουν την ικανότητα σε εκατοντάδες εκατοστιαίες μονάδες έναντι δεκάδων εκατοστιαίων μονάδων είναι πλέον κρίσιμη τώρα. Η CableFree πιστεύει ότι αυτές οι λύσεις εκατοντάδων-εκατοστιαίων ποσοστών-βελτίωσης-χωρητικότητας θα είναι η πιο σημαντική πρόοδος. Σε αυτές τις τεχνολογίες το CableFree έχει ένα "heads-up". Τέτοιες τεχνικές περιλαμβάνουν την ανάπτυξη περισσότερου φάσματος - ιδίως με τη μορφή λύσεων πολυκάναλης σύνδεσης RF (N + 0) - για την επίτευξη τουλάχιστον 200% αύξησης χωρητικότητας. Αυτή η τεχνική εξαρτάται από τη διαθεσιμότητα συχνότητας, αλλά με ευέλικτες εφαρμογές N + 0 (όπως η δυνατότητα χρήσης καναλιών συχνότητας σε διαφορετικές ζώνες και διαφορετικά μεγέθη καναλιών) πολλά προβλήματα συμφόρησης μπορούν να αποφευχθούν.

Δεύτερον, η έξυπνη διάσταση του δικτύου backhaul βάσει αποδεδειγμένων κανόνων, βέλτιστων πρακτικών και δυνατοτήτων ποιότητας υπηρεσίας L2 / L3 (QoS) είναι μια άλλη τεχνική που παρέχει δυνητικά πολύ μεγάλα κέρδη στην ικανότητα backhaul. Οι διαμορφώσεις υψηλότερης τάξης μπορούν να είναι ένα εργαλείο για την επίτευξη των απαιτούμενων αυξήσεων χωρητικότητας στο δίκτυο backhaul. Ωστόσο, τα εγγενή μειονεκτήματά τους πρέπει να είναι καλά κατανοητά, ενώ η μεγαλύτερη προσοχή πρέπει να δοθεί σε άλλες τεχνικές που προσφέρουν πιο ουσιαστικά και ποσοτικά οφέλη.

7. Θα πρέπει οι φορείς εκμετάλλευσης να «μετασκευάσουν» ραδιόφωνα μικροκυμάτων για να είναι σε θέση να λειτουργούν με υψηλότερη τάξη QAM στην υπάρχουσα υποδομή μικροκυμάτων τους; Ή θα χρειαστεί εντελώς νέο υλικό;
Αυτό εξαρτάται από την ηλικία και το μοντέλο των υπαρχόντων ραδιοφώνων. Τα παλαιότερα συστήματα μικροκυμάτων πιθανότατα θα πρέπει να «μετασκευαστούν» για να υποστηρίξουν 512QAM και υψηλότερες διαμορφώσεις. Πρόσφατα εγκατεστημένα συστήματα μικροκυμάτων θα πρέπει να μπορούν να υποστηρίζουν αυτές τις τεχνολογίες χωρίς νέο υλικό.

8. Πώς θα εξελιχθεί το QAM στο μέλλον; Είναι η εισαγωγή QAM υψηλότερης τάξης μια αόριστη διαδικασία, χωρίς τέλος;

Η εισαγωγή QAM υψηλότερης τάξης δεν είναι μια ατελείωτη διαδικασία. Σύμφωνα με το παραπάνω Σχήμα 1 σε αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου, ισχύει ο νόμος για τη μείωση των αποδόσεων: Η βελτίωση του ποσοστού απόδοσης μειώνεται καθώς αυξάνονται τα ποσοστά διαμόρφωσης. Το κόστος και η πολυπλοκότητα της εφαρμογής QAM υψηλότερης τάξης πιθανώς δεν αξίζει τα οφέλη αύξησης της ικανότητας που προκύπτουν - όχι μετά το 1024QAM, σε κάθε περίπτωση.

Αφήστε μήνυμα 

Λίστα μηνυμάτων